Tendencias Científicas
Células cerebrales. Imagen: GE Healthcare. Fuente: Flickr.
En general, se sabe que el cerebro adulto continúa creciendo a medida nos enfrentamos a nuevos desafíos. Los cambios que sufre este órgano, en consecuencia, estarían relacionados con el desarrollo de la personalidad y de la conducta humana a lo largo del tiempo.
Pero ¿cuál es la relación exacta entre la experiencia individual y la estructura del cerebro? ¿Por qué los gemelos idénticos no se asemejan perfectamente, incluso habiendo crecido juntos?
Para arrojar luz sobre estas cuestiones, científicos del Centro de Terapias Regenerativas de Dresde (CRTD), en Alemania, en colaboración con investigadores del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE) y del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano de Berlín, observaron a cuarenta ratones genéticamente idénticos, que fueron mantenidos en un entorno en el que se les proporcionó una gran variedad de actividades y opciones explorativas.
"Los animales no sólo eran genéticamente idénticos, sino que también vivían en el mismo ambiente", explica el autor principal del estudio, Gerd Kempermann, profesor de genómica del CRTD y presidente del DZNE, en un comunicado del CRTD.
"Sin embargo, este entorno era tan variado, que cada ratón desarrolló en él sus propias experiencias individuales. Con el tiempo, los animales, por tanto, se distinguieron cada vez más en cuanto a ámbito de experiencia y comportamiento se refiere", continúa Kempermann.
Neurogénesis en el hipocampo
Cada uno de los ratones fue equipado con un microchip especial, que emitía señales electromagnéticas. Este dispositivo permitió a los científicos reconstruir los patrones de movimiento de los ratones y cuantificar sus comportamientos exploratorios.
El resultado: A pesar de compartir un entorno común y genes idénticos, los ratones mostraron patrones de comportamiento altamente individualizados. Además, reaccionaron a su entorno de maneras diferentes. En el transcurso del experimento, de tres meses de duración, estas diferencias se fueron incrementando progresivamente.
"A pesar de que los animales compartían el mismo espacio, sus niveles de actividad fueron cada vez más diversos. Estas diferencias fueron a su vez relacionadas con diferencias en la generación de nuevas neuronas en el hipocampo, una región del cerebro vinculada al aprendizaje y la memoria", dice Kempermann.
Pero ¿cuál es la relación exacta entre la experiencia individual y la estructura del cerebro? ¿Por qué los gemelos idénticos no se asemejan perfectamente, incluso habiendo crecido juntos?
Para arrojar luz sobre estas cuestiones, científicos del Centro de Terapias Regenerativas de Dresde (CRTD), en Alemania, en colaboración con investigadores del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE) y del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano de Berlín, observaron a cuarenta ratones genéticamente idénticos, que fueron mantenidos en un entorno en el que se les proporcionó una gran variedad de actividades y opciones explorativas.
"Los animales no sólo eran genéticamente idénticos, sino que también vivían en el mismo ambiente", explica el autor principal del estudio, Gerd Kempermann, profesor de genómica del CRTD y presidente del DZNE, en un comunicado del CRTD.
"Sin embargo, este entorno era tan variado, que cada ratón desarrolló en él sus propias experiencias individuales. Con el tiempo, los animales, por tanto, se distinguieron cada vez más en cuanto a ámbito de experiencia y comportamiento se refiere", continúa Kempermann.
Neurogénesis en el hipocampo
Cada uno de los ratones fue equipado con un microchip especial, que emitía señales electromagnéticas. Este dispositivo permitió a los científicos reconstruir los patrones de movimiento de los ratones y cuantificar sus comportamientos exploratorios.
El resultado: A pesar de compartir un entorno común y genes idénticos, los ratones mostraron patrones de comportamiento altamente individualizados. Además, reaccionaron a su entorno de maneras diferentes. En el transcurso del experimento, de tres meses de duración, estas diferencias se fueron incrementando progresivamente.
"A pesar de que los animales compartían el mismo espacio, sus niveles de actividad fueron cada vez más diversos. Estas diferencias fueron a su vez relacionadas con diferencias en la generación de nuevas neuronas en el hipocampo, una región del cerebro vinculada al aprendizaje y la memoria", dice Kempermann.
Lo mismo pasa en humanos
"Aquellos animales que exploraron más su entorno también presentaron un crecimiento mayor de neuronas nuevas que los animales que fueron más pasivos".
La neurogénesis adulta, es decir, la generación de nuevas neuronas en el hipocampo, permite que el cerebro reaccione con flexibilidad a nuevas informaciones. Con este estudio, los investigadores han demostrado por vez primera que las experiencias individuales y el comportamiento subsiguiente contribuyen a la "individualización del cerebro”.
La individualización observada, por tanto, no puede reducirse a diferencias en el entorno o a la composición genética.
"La neurogénesis adulta también ocurre en el hipocampo de los humanos", explica Kempermann. "Por lo tanto, asumimos que hemos rastreado las bases neurobiológicas de la individualidad, también aplicables a nuestra especie".
Un entorno rico favorece la individualización
"El hallazgo de que el comportamiento y la experiencia contribuyen a las diferencias individuales debería considerarse en los debates de la psicología, las ciencias de la educación, la biología o la medicina", afirma Ulman Lindenberger, Director del Centro de Psicología de la Longevidad del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano (MPIB) de Berlín.
"Nuestros hallazgos demuestran que el desarrollo contribuye a las diferencias de comportamiento de los adultos. Esto ya había sido supuesto por numerosos especialistas, pero ahora existe una evidencia neurobiológica directa que respalda esta afirmación”, continúa Lindenberger.
En el estudio, detallado en Science, se examinó también a un grupo de control de ratones alojados en un recinto relativamente poco atractivo. Como media, la neurogénesis en estos animales fue menor que en los ratones del otro grupo.
"Contemplados desde la perspectiva educativa y psicológica, los resultados de nuestro experimento sugieren que un ambiente enriquecido fomenta el desarrollo de la idividualización", comenta Lindenberger.
Trabajo interdisciplinar
La presente investigación es un ejemplo de cooperación multidisciplinar, dado que fue posible gracias a la colaboración de neurocientíficos, etólogos, informáticos y psicólogos, que trabajaron estrechamente en el diseño del experimento y en la aplicación de nuevos métodos de análisis de datos.
"Aquellos animales que exploraron más su entorno también presentaron un crecimiento mayor de neuronas nuevas que los animales que fueron más pasivos".
La neurogénesis adulta, es decir, la generación de nuevas neuronas en el hipocampo, permite que el cerebro reaccione con flexibilidad a nuevas informaciones. Con este estudio, los investigadores han demostrado por vez primera que las experiencias individuales y el comportamiento subsiguiente contribuyen a la "individualización del cerebro”.
La individualización observada, por tanto, no puede reducirse a diferencias en el entorno o a la composición genética.
"La neurogénesis adulta también ocurre en el hipocampo de los humanos", explica Kempermann. "Por lo tanto, asumimos que hemos rastreado las bases neurobiológicas de la individualidad, también aplicables a nuestra especie".
Un entorno rico favorece la individualización
"El hallazgo de que el comportamiento y la experiencia contribuyen a las diferencias individuales debería considerarse en los debates de la psicología, las ciencias de la educación, la biología o la medicina", afirma Ulman Lindenberger, Director del Centro de Psicología de la Longevidad del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano (MPIB) de Berlín.
"Nuestros hallazgos demuestran que el desarrollo contribuye a las diferencias de comportamiento de los adultos. Esto ya había sido supuesto por numerosos especialistas, pero ahora existe una evidencia neurobiológica directa que respalda esta afirmación”, continúa Lindenberger.
En el estudio, detallado en Science, se examinó también a un grupo de control de ratones alojados en un recinto relativamente poco atractivo. Como media, la neurogénesis en estos animales fue menor que en los ratones del otro grupo.
"Contemplados desde la perspectiva educativa y psicológica, los resultados de nuestro experimento sugieren que un ambiente enriquecido fomenta el desarrollo de la idividualización", comenta Lindenberger.
Trabajo interdisciplinar
La presente investigación es un ejemplo de cooperación multidisciplinar, dado que fue posible gracias a la colaboración de neurocientíficos, etólogos, informáticos y psicólogos, que trabajaron estrechamente en el diseño del experimento y en la aplicación de nuevos métodos de análisis de datos.
Referencia bibliográfica:
J. Freund, A. M. Brandmaier, L. Lewejohann, I. Kirste, M. Kritzler, A. Kruger, N. Sachser, U. Lindenberger, G. Kempermann. Emergence of Individuality in Genetically Identical Mice. Science (2013). DOI:10.1126/science.1235294.
J. Freund, A. M. Brandmaier, L. Lewejohann, I. Kirste, M. Kritzler, A. Kruger, N. Sachser, U. Lindenberger, G. Kempermann. Emergence of Individuality in Genetically Identical Mice. Science (2013). DOI:10.1126/science.1235294.
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